CARATTERIZZAZIONE DELL’ATTRITO SU COMPONENTI PER APPLICAZIONI ORTODONTICHE MEDIANTE UN SIMULATORE “IN VITRO”

La diffusione delle tecniche a basso attrito (low friction) nell’ambito di terapie ortodontiche per lo spostamento di un dente mediante applicazione di una forza debole (0.5 – 0.7 N) o media (0.7-2.0 N) ha spinto la ricerca del settore odontoiatrico verso lo studio delle forze di attrito nel moto tra archetto ortodontico (archwire) e attacchi ortodontici (brackets). L’esame della letteratura ha mostrato alcuni approcci molto semplificati alla misura dell’attrito, con configurazioni piane, mediante simulazioni poco aderenti a quanto accade nel corso di una reale terapia ortodontica. Il presente lavoro si prefigge uno studio preliminare del fenomeno mediante caratterizzazione della forza di attrito citata, in condizioni sperimentali più simili a quelle reali,nelle quali la giacitura dei singoli brackets non è sul piano, come considerato in letteratura, ma nello spazio, replicando la geometria di una arcata dentaria completa. Le caratteristiche dimensionali e geometriche delle superfici striscianti tra le quali si genera attrito, sono tali da non consentire l’implementazione di trasduttori per la misura diretta della forza di attrito ricercata. La soluzione messa a punto, che consente l’utilizzo di un archwire e di brackets del tutto identici a quelli effettivamente impiegati nel trattamento del paziente, per la necessaria presenza dei cavi di collegamento per i segnali si presta esclusivamente ad uno studio ‘in vitro’, ma consente di ricavare informazioni localizzate lungo lo sviluppo curvilineo dell’archwire e quindi dell’arcata dentaria ad oggi non disponibili in letteratura. Oggetto del lavoro è quindi la progettazione e messa a punto di un dispositivo di prova opportunamente strumentato, che riproduce una arcata dentaria mascellare, riconfigurabile per riprodurre ‘in vitro’ le patologie ortodontiche del canino, che sono tra le più frequenti in ortodonzia. Il dispositivo possiede opportuni gradi di libertà per consentire l’effettuazione di test che riproducano la patologia del canino in esame. La messa a punto del dispositivo ha riguardato la definizione della procedura di prova e la corretta selezione dei valori dei parametri operativi maggiormente influenti sulla qualità dei risultati. I risultati ottenuti dal confronto quantitativo delle misure di valori di deformazione nell’intorno dei brackets interessati dalla terapia ortodontica del canino, hanno mostrato chiaramente la diversa efficacia di differenti tipologie di legature in termini di attrito allo scorrimento dell’archwire da cui consegue un diversa capacità di esplicare la forza di richiamo lungo la direzione verticale che è il parametro qualificante della terapia ortodontica applicata alla correzione di dette patologie. Tutto ciò, confermando la validità dell’approccio sperimentale basato sull’impiego del simulatore in vitro proposto che supera le significative limitazioni dei simulatori in configurazione rettilinea descritti in letteratura, permette il conseguimento di risultati quantitativi utili al confronto delle prestazioni di diversi componenti ortodontici, permettendo così di ottimizzare il trattamento stesso.